องค์ประกอบสำคัญในการพัฒนามอเตอร์ความเร็วสูง

ด้วยการพัฒนาที่แข็งแกร่งของตลาดยานพาหนะพลังงานใหม่ระดับโลกความเร็วในการขับขี่มอเตอร์ได้แสดงให้เห็นถึงการเติบโตที่น่าอัศจรรย์ จาก 18,000 รอบต่อนาทีเมื่อหลายปีก่อนจนถึง 20,000 รอบต่อนาทีในวันนี้ซึ่งไม่เพียง แต่แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าเชิงตัวเลข แต่ยังมีการทดสอบอย่างเข้มงวดเกี่ยวกับการออกแบบมอเตอร์และเทคโนโลยีการผลิต บทความนี้กล่าวถึงหลายแง่มุมของ การพัฒนามอเตอร์ความเร็วสูง.

01. การเลือก หมายเลขคู่ โรเตอร์ ขั้วโลก

ในมอเตอร์ความเร็วสูงการสูญเสียธาตุเหล็กได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่หลีกเลี่ยงไม่ได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงความเร็วสูง มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างจำนวนเสามอเตอร์และการสูญเสียธาตุเหล็กเนื่องจากเมื่อความเร็วมอเตอร์เพิ่มขึ้นความถี่ของการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กในแกนก็เพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่การสูญเสียธาตุเหล็กที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ตัวอย่างเช่นในมอเตอร์ที่ทำงานที่ 20,000 รอบต่อนาทีมอเตอร์ 6 ขั้วถึงความถี่ในการทำงาน 1,000 Hz ในขณะที่มอเตอร์ 8 ขั้วเพิ่มขึ้นเป็น 1333 Hz ตามสูตรการคำนวณสำหรับการสูญเสียธาตุเหล็กที่กล่าวถึงข้างต้นการเพิ่มขึ้นของความถี่ในการดำเนินงานนำไปสู่การสูญเสียธาตุเหล็กที่เพิ่มขึ้นโดยตรง

ในแนวโน้มการออกแบบของมอเตอร์ความเร็วสูงเราสามารถเห็นการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในการใช้ชุดค่าผสม 8/48 ขั้วโลกและการเพิ่มขึ้นของการใช้ชุดค่าผสม 6/54 เสา

เหตุผลสำหรับการเปลี่ยนแปลงนี้อยู่ในการพิจารณาของการสูญเสียธาตุเหล็กดังกล่าวข้างต้น เพื่อลดการสูญเสียธาตุเหล็กในระหว่างการทำงานความเร็วสูงนักออกแบบมักจะเลือกการรวมกันของขั้ว 6/54 เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีขึ้นและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

02. การเลือกระบบทำความเย็น

สำหรับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรความเร็วสูงอุณหภูมิมีผลต่อประสิทธิภาพของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากจุดปฏิบัติการของแม่เหล็กถาวรล่องลอยด้วยอุณหภูมิอุณหภูมิที่สูงเกินไปอาจเสี่ยงต่อการเกิดแม่เหล็กของแม่เหล็ก ยิ่งไปกว่านั้นความหนาแน่นพลังงานสูงของมอเตอร์ไฟฟ้าในยานพาหนะพลังงานใหม่ จำกัด พื้นที่ผิวระบายความร้อนทำให้การออกแบบระบบระบายความร้อนมีความสำคัญต่อการสร้างความมั่นใจในประสิทธิภาพของมอเตอร์ที่มั่นคง

เมื่อพิจารณาวิธีการระบายความร้อนฉันขอแนะนำให้ใช้ระบบระบายความร้อนน้ำมันสำหรับมอเตอร์ที่มีความเร็วเกิน 18,000 รอบต่อนาที นี่เป็นเพราะปัญหาความร้อนของโรเตอร์มีความโดดเด่นเป็นพิเศษเมื่อความเร็วเกิน 16,000 รอบต่อนาที ในมอเตอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำสเตเตอร์จะถูกทำให้เย็นลงเป็นหลักในขณะที่อยู่ภายใต้ความเร็วสูงการกระจายความร้อนของโรเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการระบายความร้อนด้วยน้ำกลายเป็นสิ่งที่ท้าทาย

เกี่ยวกับการตรวจสอบอุณหภูมิการออกแบบมอเตอร์ในปัจจุบันมักจะฝังเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายในสเตเตอร์ ในมอเตอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำเนื่องจากโครงสร้างช่องสัญญาณการไหลที่เสถียรการกระจายอุณหภูมิของขดลวดสเตเตอร์นั้นค่อนข้างสม่ำเสมอและควบคุมได้ดี อย่างไรก็ตามในมอเตอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำมันความยืดหยุ่นในการออกแบบที่มากขึ้นของช่องทางการไหลส่งผลให้อุณหภูมิแตกต่างกันมากขึ้นระหว่างขดลวดเมื่อเทียบกับมอเตอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำ ดังนั้นเมื่อเลือกตำแหน่งเซ็นเซอร์จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาพื้นที่ที่มีอุณหภูมิที่คดเคี้ยวสูงขึ้นเพื่อลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิที่ถูกตรวจสอบและจุดคดเคี้ยวสูงสุดซึ่งสะท้อนสถานะความร้อนที่แท้จริงของมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ

03. ความท้าทายทางเทคโนโลยีของตลับลูกปืนความเร็วสูง

ระบบสนับสนุนโรเตอร์เป็นองค์ประกอบหลักในการพัฒนามอเตอร์ความเร็วสูงโดยมีการเลือกเทคโนโลยีแบริ่งมีความสำคัญอย่างยิ่ง ปัจจุบันแบริ่งลูกร่องลึกมักใช้ในตลับลูกปืนมอเตอร์

ในสภาพแวดล้อมที่มีความเร็วสูงแบริ่งบอลต้องเผชิญกับความท้าทายที่ร้ายแรงเช่นความร้อนสูงเกินไปและความเสี่ยงในการวิ่ง นี่เป็นเพราะการเพิ่มความเร็วการเกิดแรงเสียดทานและการสร้างความร้อนภายในตลับลูกปืนก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วนำไปสู่ประสิทธิภาพการลดลงของแบริ่งหรือแม้กระทั่งความล้มเหลว ดังนั้นการหล่อลื่นของตลับลูกปืนความเร็วสูงจึงมีความสำคัญ

หลังจากความเร็วมอเตอร์เกิน 18,000 รอบต่อนาทีเหตุผลสำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับการแนะนำการระบายความร้อนด้วยน้ำมันคือการหล่อลื่น ในมอเตอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำจะใช้ตลับลูกปืนลูกด้วยตนเองแบบหล่อลื่นด้วยตนเองสำหรับแบริ่ง อย่างไรก็ตามในระหว่างการทำงานความเร็วสูงแบริ่งเหล่านี้เผชิญกับความท้าทายเช่นการรั่วไหลของไขมันและความแตกต่างของอุณหภูมิที่มีขนาดใหญ่ระหว่างวงแหวนภายในและด้านนอก

ในทางตรงกันข้ามตลับลูกปืนลูกแบบเปิดที่ใช้ในระบบระบายความร้อนน้ำมันสามารถทำให้วงแหวนด้านในและด้านนอกของตลับลูกปืนเย็นลงอย่างมีประสิทธิภาพหลีกเลี่ยงปัญหาการรั่วไหลของไขมันและมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ลดลง อย่างไรก็ตามจะต้องให้ความสนใจกับการออกแบบเส้นทางน้ำมันหล่อลื่นเพื่อให้แน่ใจว่าการระบายความร้อนที่เพียงพอ ในรูไหล่โครงสร้างที่ยื่นออกมานั้นถูกฝังอยู่เพื่อให้แน่ใจว่าความเร็วการไหลของน้ำมันระบายความร้อนค่อนข้างสม่ำเสมอทั้งก่อนและหลังไหล่